JP6018775B2 - 車載機器の表示制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された各種の機器を操作可能な車載機器の表示制御装置に関する。

近年、自動車等の車両には、カーナビゲーション装置、交通情報表示装置、空調装置、オーディオ装置、Ｅメール及び電話、インターネット接続機器等、種々の機器が搭載されるようになっている。これらの各機器を別々に車載し、各機器について専用の操作ボタン、ツマミ等を設けると、車室内の限られた空間に多数の機器の多数の操作ボタン等を配置することが必要になるので、各操作ボタン等を小型化すると、各機器の操作がしにくくなる。

そこで、特許文献１に記載があるように、車載される各機器の操作部及び表示部を統合した装置が考案され、使用されている。このような各車載機器の操作部及び表示部を統合した装置では、同一の操作ボタンを各車載機器で共用したり、各機器の操作ボタンを表示装置に順次表示することによって、多数の機能を比較的大きな操作ボタンで操作できるようにしている。これらの装置においては、一般に、階層的なメニュー方式が採用されている。即ち、車載機器を選択するメニューが最上位階層の操作メニューとして表示され、この最上位階層から、操作する車載機器のより下の階層に向って操作メニューを順次選択していくことにより、目的の操作を実行する。

特許第４４３１９７０号公報（２頁）

しかしながら、多数の車載機器の多数の機能を、階層的なメニュー方式で操作するためには、メニューの階層を非常に多くする必要があり、操作者が目的の機能を選択して実行するまでに、表示されたボタン位置を探して押す操作が必要になるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、各種の車載機器の操作入力の操作性がよい車載機器の表示制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、車両（実施の形態における自動車１０）に搭載された車載機器に対する操作を選択的に実行するためのメニュー項目を表示する表示部と、該表示部にメニュー項目を表示させる画像処理部と、指の操作により表示部に表示されたメニュー項目を選択する信号を出力するタッチパネル（実施の形態におけるスライドパッド２１）とを有する車載機器の表示制御装置であって、画像処理部は、メニュー項目を表示部に表示する画面を階層状に構成し、階層状に構成された画面毎の操作を指の操作本数で識別するとともに、タッチパネルに対する指の操作方向を判定する操作判定部を有し、操作判定部は、予め設定された数の指でタッチパネルが操作されると、指の操作を有効として最上位の階層の画面を呼び出させ、最上位の階層の画面における、タッチパネルに対する指の操作方向に対応するメニュー項目の選択を可能にするとともに、最上位より一つ下の階層の画面の操作を、最上位の階層の画面の操作を可能とする指の数と異なる数の指による操作のみ有効とすることを特徴とする（請求項１）。

また、本発明の操作判定部は、表示部に表示される画面に対応する操作本数の指による操作を有効とし、画面に対応しない操作本数の指の操作を無効とすることを特徴とする（請求項２）。

また、本発明の操作判定部は、最上位より二つ下の階層の画面の操作を、最上位の階層及び最上位より一つ下の階層の各画面の操作を可能とする指の数と異なる数の指による操作のみ有効とすることを特徴とする（請求項３）。

また、本発明の表示部は、操作判定部によって有効とされた指の操作によってメニュー項目が選択されると、選択されたメニュー項目を表示する画面の階層よりも一つ下の階層の画面に表示されたメニュー項目を表示する際に色彩を変化させることを特徴とする（請求項４）。

以上説明したように、本発明に係わる車載機器の表示制御装置によれば、上記特徴を有することで、各種の車載機器の操作入力の操作性がよい車載機器の表示制御装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係わる車載機器の表示制御装置のブロック図を示す。 車載機器の表示制御装置の表示部を説明するための自動車の車室前側の部分斜視図を示す。 表示部に表示される最上位の階層の画面のメニュー表示例を示す説明図を示す。 表示部に表示される最上位の階層より一つ下の画面のメニュー表示例を示す説明図を示す。 表示部に表示される最上位の階層より二つ下の画面のメニュー表示例を示す説明図を示す。 操作方向の判定を示す説明図である。 表示部からの入力例を示す説明図である。 座標値への変換を示す説明図である。 表示部からメニューを選択する説明図を示し、同図（ａ）は最上位の階層のメニューを選択する場合を示し、同図（ｂ）は最上位の階層より一つ下のメニューを選択する場合を示す。 最上位の階層より二つ下のメニューを選択する場合の説明図を示す。 適合操作の判定ルーチンのフローチャートを示す。 操作方向の判定ルーチンのフローチャートを示す。 選択メニュー確定のフローチャートを示す。 制御ルーチンのフローチャートを示す。

以下、本発明の車載機器の表示制御装置の好ましい実施の形態を図１から図１４に基づいて説明する。

車載機器の表示制御装置２０は、図１に示すように、各種の車載機器１を運転席から運転手が指で操作するための操作入力手段としてのスライドパッド２１と、スライドパッド２１からの信号を処理して操作内容を認識し、各種の車載機器１に対する制御信号を出力する操作処理部３０と、操作入力のためのメニュー画面を表示する表示部５０からなる。この表示制御装置２０に、ナビゲーションシステム２、オーディオシステム３、エアコンディショナシステム４、電話システム５、インターネット６、案内システム７等の各種の車載機器１のシステムが接続されている。

スライドパッド２１は、例えば、２枚の抵抗シートをフィルム状電極シートを介して張り合わせた平面状のタッチパネルである。本実施形態では、図２に示すように自動車１０の車室１１の前側に設けられたインストルメントパネル１２の幅方向中央部上に表示部５０と一体的に設置されている。スライドパッド２１は、表示部５０と別個にステアリングパッド部１３やアームレスト等に設置しても良い。スライドパッド２１は透明材料で形成されて表示部５０の車室側に配設され、表示部５０の前方側から表示部５０に表示されたメニュー画面をスライドパッド２１を介して視認可能である。そして、表示部５０のメニュー画面から所望の項目を指のタッチ操作によって選択し、目的とする車載機器１のＯＮ，ＯＦＦや動作状態の変更等を行うことができる。

スライドパッド２１からの信号を処理する操作処理部３０には、図１に示すように、スライドパッド２１上の指先の位置を座標値に変換し、入力座標値の動きと記憶された基準方向とを照合して、指の操作方向を判定するとともに、スライドパッド２１上で操作されて指の操作本数を識別する操作パターン判定部３１と、選択操作の基準方向及び各種の車載機器１の選択操作画面を記憶する記憶部３３と、表示部５０の表示を制御する画像処理部３５と、選択されたメニューに従い各種の車載機器１や画像処理部３５へ制御信号を出力する制御部３７とを備えている。

図３は、表示部５０に表示されるメニュー画面の例を示し、このメニュー表示例では、初期状態の画面として、図３に示すように、画面中央の周辺に、「ＡＵＤＩＯ」、「ＩＮＴＥＲＮＥＴ」、「ＮＡＶＩ」、「ＰＨＯＮＥ」、「ＣＯＮＣＩＥＲＧＥ」、「ＴＥＭＰ」の６個のメニュー項目が表示される。

表示部５０に表示されるメニュー画面は、階層化された状態で記憶部３３に記憶されている。図３に記載された初期状態の画面は最上位の階層（以下、「１番目の階層Ｐ１」と記す。）の画面であり、図４に示すメニュー画面が最上位より一つ下の階層（以下、「２番目の階層Ｐ２」と記す。）の画面であり、図５に示すメニュー画面が最上位より二つ下の階層（以下、「３番目の階層Ｐ３」と記す。）の画面である。

１番目の階層Ｐ１の画面は、図９（ａ）に示すように、運転手Ｍの手ｈの三本の指ｆをスライドパッド２１上で接触させた状態で画面に表示されたメニューの選択操作が可能であり、２番目の階層Ｐ２の画面は、図９（ｂ）に示すように、二本の指ｆをスライドパッド２１上で接触させた状態で画面に表示されたメニューの選択操作が可能であり、３番目の階層の画面は、図１０に示すように、一本の指ｆをスライドパッド２１上で接触させた状態で画面に表示されたメニューの選択操作が可能である。つまり、各階層Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の画面は、対応する指ｆの操作本数（１〜３）と異なる本数ではメニューの選択操作ができない。このため、メニュー選択操作の誤操作を未然に防止することができる。画面の階層の詳細については後述する。

このようなメニュー画面に対するスライドパッド２１の操作形態としては、図６に示すように、斜線部分を除いた領域内において画面の中央部から外側方向へ向く基準方向が記憶部３３（図１参照）に予め記憶されている。基準方向は、ＸＹ座標中心Ｏから半径方向に伸びる仮想線ＬがＸ軸に対して反時計方向に回転したときの回転角度θで示される。本実施例では、基準方向が３４°〜８５°の範囲Ａ１内では「ＡＵＤＩＯ」のメニュー項目の選択が可能であり、基準方向が９６°〜１４６°の範囲Ａ２内では「ＩＮＴＥＲＮＥＴ」のニュー項目の選択が可能であり、基準方向が１５７°〜２０５°の範囲Ａ３内では「ＮＡＶＩ」のニュー項目の選択が可能であり、基準方向が２２４°〜２６５°の範囲Ａ４内では「ＰＨＯＮＥ」のニュー項目の選択が可能であり、基準方向が２７５°〜３２４°の範囲Ａ５内では「ＣＯＮＣＩＥＲＧＥ」のニュー項目の選択が可能であり、基準方向が３３５°〜２３°の範囲Ａ６内では「ＴＥＭＰ」のニュー項目の選択が可能になっている。

図７に示すように、スライドパッド２１上で指ｆを矢印が示す方向に斜め右上に動かすと、この右上への操作に伴ってスライドパッド２１から出力される信号が２次元平面上の座標値に変換され、図８に示すように、座標（Ｘ１，Ｙ１）から座標（Ｘ２，Ｙ２），…，（Ｘｎ，Ｙｎ）へと座標値が移動する。

そして、座標値の移動方向と基準方向とが照合されて、スライドパッド２１上の操作が基準方向のいずれかに該当するかが判定され、右上方向の回転角度θを有した基準方向と判定されると、図９（ａ）のメニュー画面の例では、図９（ｂ）に示すように、手ｈの指ｆが「ＡＵＤＩＯ」のメニュー項目に移動する。なお、メニュー項目の選択に際し、前述した実施例では、指ｆの移動開始位置が画面の略中央位置の場合を示したが、指ｆの移動開始位置は画面の略中央位置に限るものではなく、移動方向の算出可能であれば移動開始位置は画面の任意の位置でもよい。この場合には、算出された移動方向に対応する図６の基準方向が選択され、この選択された基準方向からメニュー項目が特定される。

なお、指ｆが「ＡＵＤＩＯ」のメニュー項目に移動すると、メニュー項目の選択が実行されたことの確認音が発生するようにしてもよい。「ＡＵＤＩＯ」のメニュー項目が選択されると、図９（ｂ）に示すように、表示部５０には２番目の階層Ｐ２の画面のメニュー項目が表示され、「ＭＵＳＩＣ」の選択、ＦＭあるいはＡＭの選択、「ＶＩＤＥＯ」の選択の更に詳細な操作が行えるようになる。

また、２番目の階層Ｐ２の画面にメニュー項目が表示された状態で、二本の指ｆで「ＦＭ−ＲＡＤＩＯ」のメニュー項目が選択操作されると、図１０に示すように、３番目の階層Ｐ３の画面にメニュー項目が表示され、ＦＭ放送の複数の放送局料の選択の更に詳細な選択操作が行えるようになっている。３番目の階層Ｐ３のメニュー選択は１本の指ｆによって行われる。

このように、希望のメニュー項目を選択する場合、画面に対応した指ｆの操作本数で画面の中央部から選択したいメニュー項目の方向に指ｆをスライド移動させ、または画面の任意の位置から画面に対応した指ｆの本数で基準方向と同一の方向にスライド移動させればよい。このため、希望のメニュー項目を選択する際に、指ｆを画面の中央部から移動させる必要はなく、画面に対して操作者Ｍの手ｈを持っていき易い場所で選択操作を行うことができる。このため、運転中の操作において表示部５０の中央部を確認する必要がなく、安全性を向上することができる。また、指ｆの操作はメニュー項目を選択するだけでいいので、操作を単純化することができる。このため、各種の車載機器１を選択する操作の操作性を向上させることができる。

ここで、運転手Ｍの手ｈが表示部５０から離れている場合は、次の操作を待っている状態に相当し、通常は、この状態で車両の運転を続けることが多い。従って、表示部５０の画面は、運転の妨げとならないような表示色及び明るさにすることが望ましい。また、スライドパッド２１からの入力によってメニュー項目が選択されたときに、選択されたメニュー項目を表示する画面の階層よりも一つ下の階層の画面に表示される際に、一つ下の階層の画面の色彩を変えることで、運転手の注意を喚起し、無駄な操作を回避することができる。

次に、操作処理部３０による操作処理について、図１１〜図１３のフローチャートに従って説明する。

図１１は、表示部５０に表示された画面に接触している指ｆの操作本数が画面に対応する本数であるか否かを判定する適合操作判定ルーチンであり、このルーチンでは、まず、ステップ１００で、現在の表示部に表示されたメニュー画面の階層を確認する。階層の確認ができると、ステップ１０１へ進む。ステップ１０１では、スライドパッド２１に接触している指ｆの操作本数を確認する。指ｆの操作本数が確認されると、ステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、指ｆの操作本数が階層に対応した本数であるか否かを調べ、対応した本数でないときには、指の操作を無効と判断してステップ１００に戻り、対応した本数であるときにはステップ１０３へ進む。ステップ１０３では、指ｆの操作が有効であると判定して適合操作判定を終了し、図１２に示す操作方向の判定ルーチンに移行する。

操作方向の判定ルーチンでは、図１２に示すように、まず、ステップ２０１で前回の座標値（Ｘｏｌｄ，Ｙｏｌｄ）と今回の座標値（Ｘｎｅｗ，Ｙｎｅｗ）とから傾きｍを演算し（ｍ＝（Ｙｎｅｗ−Ｙｏｌｄ）／（Ｘｎｅｗ−Ｘｏｌｄ））、ステップ２０２で、座標値の時間変化ΔＸ１，ΔＹを演算する（ΔＸ＝Ｘｎｅｗ−Ｘｏｌｄ，ΔＹ＝Ｙｎｅｗ−Ｙｏｌｄ）。

次に、ステップ２０３へ進み、傾きｍと座標値の時間変化ΔＸ，ΔＹとを用いて基準方向との照合を行い、操作方向を判別する。この操作方向の判定は、図６に示すように、ＸＹ座標平面をメニュー画面を含む領域Ａ１,Ａ２,…Ａ６に区画し、傾きｍと座標値の時間変化ΔＸ１，ΔＹとによる操作方向が、いずれの領域に該当するかを調べることで行う。

このため、ＸＹ座標中心Ｏに対し、前述した３４°〜８５°、９６°〜１４６°、１５７°〜２０５°、２２４°〜２６５°、２７５°〜３２４°、３３５°〜２３°の各範囲を、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６とし、それぞれの領域のＸＹ座標中心Ｏから各領域側へ向く方向を基準方向とする。

そして、傾きｍによる角度θと、座標値の時間変化ΔＸ，ΔＹとにより、以下のように、今回の操作方向が領域Ａ１，Ａ２，…，Ａ６のいずれかの方向に向いているかを調べる。

３４°≦θ≦８５°のとき、
ΔＸ＞０ならば領域Ａ１→「ＡＵＤＩＯ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとし、
９６°≦θ≦１４６°のとき、
ΔＸ＜０ならば領域Ａ２→「ＩＮＴＥＲＮＥＴ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとし、
１５７°≦θ≦２０５°のとき、
ΔＸ＜０ならば領域Ａ３→「ＮＡＶＩ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとし、
２２４°≦θ≦２６５°のとき、
ΔＸ＜０ならば領域Ａ４→「ＰＨＯＮＥ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとし、
２７５°≦θ≦３２４°のとき、
ΔＸ＞０ならば領域Ａ５→「ＣＯＮＣＩＥＲＧＥ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとし、
３３５°≦θ≦２３°のとき、
ΔＸ＞０ならば領域Ａ６→「ＴＥＭＰ」のメニュー選択が可能な方向を向いているとする。
尚、各領域間には、不感帯（２３°〜３４°，８５°〜９６°，１４６°〜１５７°，２０５°〜２２４°，２６５°〜２７５°，３２４°〜３３５°）を設け、曖昧な操作による誤作動を防止する。

以上により、操作方向が判別されると、次に図１３に示す選択メニューの確定ルーチンに進む。この選択メニューの確定ルーチンでは、先ず、ステップ３０１で操作方向の確認が行われる。操作方向の確認が行われると、ステップ３０２に進む。ステップ３０２では、操作方向が基準方向と合致するか否かが判定され、合致しなければ、ステップ３０１に戻り、合致していればステップ３０３に進む。ステップ３０３では、操作方向に対応するメニューを確定して、選択メニューの確定ルーチンを終了して、制御ルーチンに以降する。

以上の選択メニューの確定ルーチンに対し、図１４の制御ルーチンでは、制御部３７は、ステップ４０１で前述の操作方向の確定ルーチンによって確定した操作方向を読み込む。この操作方向が読み込まれると、ステップ４０２に進む。ステップ４０２では、前述の選択メニューの確定ルーチンによって確定した選択メニューを読みこむ。選択メニューが読み込まれると、ステップ４０３に進む。ステップ４０３では、選択メニューに対応する画像を、画像処理部３５を介して表示部５０に表示させる。表示部５０に選択メニューに対応する画像を表示させると、ステップ４０４に進む。ステップ４０４では選択されたメニューに応じて該当する機器１へ制御信号を出力して、ルーチンを抜ける。例えば、オーディオシステム３のラジオの場合には、各種の放送局の選択が可能な画面を表示するよう制御信号を出力する。

なお、各階層の画面では、予め設定された指ｆの操作本数以外の本数では、メニュー項目の選択ができないが、下層（Ｐ２、Ｐ３）の画面から最上位の階層Ｐ１の画面に戻る場合には、予め設定された指ｆの本数（例えば、３本）で下層（Ｐ２、Ｐ３）の画面を触れると、最上位の階層Ｐ１の画面に戻るようにしてもよい。

１ 車載機器
１０ 自動車（車両）
２０ 表示制御装置
２１ スライドパッド（タッチパネル）
３１ 操作パターン判定部（操作判定部）
３５ 画像処理部
５０ 表示部

Claims (4)

1. 車両に搭載された車載機器に対する操作を選択的に実行するためのメニュー項目を表示する表示部と、該表示部に前記メニュー項目を表示させる画像処理部と、指の操作により前記表示部に表示されたメニュー項目を選択する信号を出力するタッチパネルとを有する車載機器の表示制御装置であって、
   前記画像処理部は、メニュー項目を前記表示部に表示する画面を階層状に構成し、
   前記階層状に構成された画面毎の操作を指の操作本数で識別するとともに、前記タッチパネルに対する指の操作方向を判定する操作判定部を有し、
   前記操作判定部は、
   予め設定された数の指で前記タッチパネルが操作されると、前記指の操作を有効として最上位の階層の画面を呼び出させ、前記最上位の階層の画面における、前記タッチパネルに対する前記指の操作方向に対応するメニュー項目の選択を可能にするとともに、
   最上位より一つ下の階層の画面の操作を、最上位の階層の画面の操作を可能とする指の数と異なる数の指による操作のみ有効とする
   ことを特徴とする車載機器の表示制御装置。
2. 前記操作判定部は、前記表示部に表示される画面に対応する操作本数の指による操作を有効とし、画面に対応しない操作本数の指の操作を無効とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器の表示制御装置。
3. 前記操作判定部は、最上位より二つ下の階層の画面の操作を、最上位の階層及び最上位より一つ下の階層の各画面の操作を可能とする指の数と異なる数の指による操作のみ有効とする
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車載機器の表示制御装置。
4. 前記表示部は、前記操作判定部によって有効とされた指の操作によってメニュー項目が選択されると、選択されたメニュー項目を表示する画面の階層よりも一つ下の階層の画面に表示されたメニュー項目を表示する際に色彩を変化させる
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車載機器の表示制御装置。

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